教材金波编着电路分析高等教育出版社.ppt
教材:金波编著电路分析高等教育出版社,1,第1章 电路模型与电路定律,说明电路分析的涵义建立电路模型的概念叙述电路变量、参考方向、功率和能量应用基尔霍夫定律和欧姆定律计算简单电路说明几种常用电路元件的特性,2,2,电路分析的涵义,电路的种类,电路,集总参数电路,分布参数电路,线性电路,非线性电路,时变,非时变,集总参数电路：电路的几何尺寸远小于(10%)其最高工作频率对应的波长。,如：市电网的频率为50z，则,3,电路模型,实际电路与电路模型,3,实际电路,功能,(a)能量的传输、分配与转换；(b)信息的传递、控制与处理。,建立在同一电路理论基础上。,由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。,共性,4,电路模型,4,反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。,电路图,理想电路元件,有某种确定的电磁性能的理想元件。,电路模型,5,电 路 模 型,电路元件模型：实际元件理想化在一定条件下得出；表征了实际元件的主要特性和物理现象是一种近似关系。电路模型：理想化的电路元件所构成电路理论：以电路模型为基础（、等）经典力学：以力学模型为基础（质点、刚体）,5,电路分析：建立在电路模型的基础之上,6,注意,具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示。同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式,6,例,电感线圈的电路模型,7,1.2 电路变量,电流及其参考方向 方向：正电荷流向。为什么要用参考方向？在复杂电路中，特别是交流电路，电流的方向是随时变化的，电流的真实方向事先是很难确定的。需要假定一个参考方向，作为计算的标准。解决的方法：电流只有两个方向，可用正负号解决。i 电流方向与参考方向一致；i 电流方向与参考方向相反。注意：分析计算电路必须先设参考方向，参考方向一经设定就不可随意改动。在未标出参考方向的情况下，电流的正负是毫无意义的。,7,8,电压及其参考方向,8,如：,9,注意,分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算中不得任意改变。参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实际方向不变。在未标出参考方向的情况下，电流的正负是毫无意义的。,9,10,关联参考方向,10,11,功 率,在关联参考方向下：消耗功率 发出功率 对整个网络而言，功率总是平衡的，即 消耗功率发出功率在非关联参考方向下：判断某元件是消耗功率还是发出功率，方法同上。,11,12,12,图示各元件功率均为10W(吸收),则U=_V，I=_A。,举 例（自测题1-2）,-5,-5,13,1.3 基尔霍夫定律,几个电路名词：1.支路;2.节点;3.回路;4.网孔,13,KCL：,对节点对节点,14,注 意：,KCL 是支路电流的线性约束；KCL 只适用于集总参数电路，而不管电路元件是线性与非线性、时变与非时变等。即与元件性质无关。KCL 是“电荷守恒原理”的反映，在任一节点上，电荷不会产生或消灭，也不会积累。推广到“广义节点”的KCL：,14,广义节点,15,例 1-2,15,16,KVL:,注意：先设回路方向，沿回路 方向电压降为正，电压 升为负,16,基尔霍夫电压定律,回路：,回路：,17,注 意：,KVL 是支路电压的线性约束；KVL 只适用于集总参数电路，而不管电路元件是线性与非线性、时变与非时变等。即与元件性质无关。推广到“假想回路”的KVL：,17,例1-3：如图所示电路中，求A、B间的电压？,18,18,图示电路中I1=-0.1mA，则 I2 为_ mA，I0 为 _mA,电压U为_mV。,举 例（自测题1-3）,0.9,8.1,41.5,I1=10I1+I2,I2=-9 I1=0.9mA,I0+I2=10I2,I0=9 I2=8.1mA,U=5I0-10I1=40.5+1=41.5mV,19,19,在图示电路中，U1=_V；U2=_V；U3=_V；,举 例（自测题1-4）,-5,-4,0,20,1.4 电路元件,伏安关系：关联参考方向下：非关联参考方向下：分类：,20,u,电阻元件,线性电阻,非线性电阻,负电阻,时变电阻,i,21,实际电阻元件,21,22,实际非线性电阻,二极管的伏安特性正向电阻小反向电阻大具有单向导电性加正向电压，二极管导通，其导通电压为0.7V(硅管)。加反向电压时，二极管截止，反向电流几乎为零。,22,23,实际非线性电阻,二极管的电路模型,23,(a)理想二极管模型,(b)实际二极管模型,反向偏置,(c)二极管完整模型,反向偏置,正向偏置,反向偏置,正向偏置,正向偏置,24,电阻的开路与短路,开路,24,i,O,O,短路,25,课堂小结,重点与难点实际电路与电路模型电路变量:电流、电压、功率参考方向和关联参考方向基尔霍夫定律电阻元件与欧姆定律基本要求建立电路模型、参考方向的概念掌握基尔霍夫定律的应用掌握欧姆定律的应用及功率计算,25,26,课堂练习,自测题1-5自测题1-6,26,下一节,作业:1-1,1-3,1-4,选做:1-16,
